Fotosyntese

Fotosyntese

Planter er i stand til at omdanne uorganiske stoffer (kuldioxid og vand) til organisk sukker.

Biologi

Nøgleord

photosynthesis, light phase, dark phase, chloroplast, catabolic process, autotróf, leaf, light, sunlight, oxygen, organic material, carbon dioxide, glucose, solar energy, water, dextrose, oxygen-production, carbon fixation, inner membrane, granum, thylakoid, matrix, Photosystem II, Photosystem I, photosynthetic pigments, ATP, ATPase, electron transport chain, glyceric acid-3-phosphate, glyceraldehyde 3-phosphate, pentose biphosphate, energy transformation, cycle, photon, atmospheric gases, carbohydrate, Sun, metabolism, plant, biochemistry, biology, _javasolt

Relaterede ekstramaterialer

Scener

Princippet bag fotosyntese

Struktur af et blad

Fotosyntese

Celle

Lys fase

Mørke fase

Kunstigt blad

Animation

Fortællerstemme

Under fotosyntese producerer planter organisk materiale, glucose, fra uorganisk materiale, kuldioxid, ved hjælp af lysets energi. Der dannes også oxygen i denne proces.

Fotosyntese finder sted i de grønne dele af planter, det vil sige i bladene og ofte i den bløde stamme. Den grønne farve på planter stammer fra den store mængde chloroplaster i cellerne i assimilationsvævet. Disse kloroplaster er hvor fotosyntese finder sted.

Kloroplaster har en dobbeltmembran. Den indre membran danner de skiveformede thylakoider, som danner stablede membranøse strukturer kaldet grana. Thylakoidmembranen indeholder de vigtigste enzymer til lysfasen af fotosyntese.

De vigtigste af disse er de to fotosystemer og elektrontransportkæden mellem dem.
Fotosystemerne indeholder proteinbundne lysabsorberende pigmenter, de vigtigste er chlorophyll.
De centrale klorofyl-a-molekyler til fotosystem II er spændt af fotoner og frigivelse af elektroner , som kommer ind i elektrontransportsystemet.
Det oxiderede, elektron-deficiente klorofyl erstatter dens manglende elektroner fra vandmolekyler, dvs. den spalter vand. Oxygenatomer i vandmolekyler kombinerer for at danne molekylært ilt, mens protoner akkumuleres inde i membranen.
Det første element i elektrontransportkæden er plastokinon, som overfører elektronerne til cytokromkomplekset. Cytochrom er et jernholdigt protein, der overfører elektroner til Plastocyanin, mens der pumpes flere protoner ind i Thylakoid lumen.
Elektronerne overføres til fotosystem I fra elektron transportkæden. Det centrale klorofylmolekyle i fotosystem I har en elektronmangel, da det tidligere har frigivet elektroner, der er spændt af fotoner. Elektronerne overføres derefter til ferredoxin-NADP-reduktasen med ferredoxinmolekyler. I lysfasen ophobes protoner på indersiden, det vil sige protonkoncentrationen af ​​thylakoid lumen øges og bliver således positivt ladet. Dette skaber en ydre drivkraft. Protoner passerer udenfor gennem ATPasen, mens energi frigives, da systemet går i en lavere energitilstand fra en højere energitilstand på grund af udligning af ladning og koncentration. Den frigivne energi anvendes til produktion af ATP. De frigjorte protoner og elektroner optages af NADP, som konverterers til NADPH.
Sammenfattende forårsager fotonernes energi en ulige fordeling af protoner. Dette skaber en drivkraft, der bruges til produktion af ATP.

Reaktionerne i den mørke fase er lysuafhængige. I denne fase inkorporeres carbondioxid i en organisk forbindelse under anvendelse af ATP's energi og hydrogenionerne af NADPH produceret i lysfasen.
Lad os starte med 3 fem-carbon-sukkermolekyler. De har i alt 15 carbonatomer. Et enzymprotein inkorporerer 1 carbondioxidmolekyle i hvert sukkermolekyle, mens produkterne splittes og 6 tre-carbon-molekyler dannes, med i alt 18 carbonatomer. Derefter dannes 6 glyceraldehyd-3-phosphatmolekyler ved anvendelse af 1 NADPH og 1 ATP for hvert molekyle. En af disse afslutter cyklusen, mens de andre konverterer tilbage til 3 fem-carbon-sukkermolekyler ved hjælp af 3 ATP'er, og cyklen starter igen. Det vil sige ved at anvende ATP og NADPH produceret i lysfasen, produceres et tre-carbon-molekyle i denne cyklus. To cyklusser producerer 2 tre-carbon-molekyler, som bindes og danner et seks-carbon-glucosemolekyle. Planten anvender glucose i sine yderligere metaboliske processer til stivelsessyntese eller i dets fordøjelsesprocesser til produktion af ATP.

Forsøg har været udført for at skabe kunstige systemer, der efterligner fotosyntese. I et kunstigt blad finder lysreaktionerne og de mørke reaktioner sted i to separate beholdere. Lysreaktionerne finder sted i en nitridhalvleder, som nedbryder vand, når det udsættes for lys. Oxygen frigives som bobler, mens protoner og elektroner overføres til den anden beholder, hvor sidstnævnte overføres via en ledning. Denne beholder er stedet for de mørke reaktioner. Her anvendes en metalkatalysator til fremstilling af myresyre fra kuldioxid og vand. Dette system gør det muligt at bruge solens energi, og det kan også være nyttigt til at reducere atmosfærens kuldioxidindhold, hvilket kan bidrage til at reducere drivhuseffekten og dermed den globale opvarmning.

Relaterede ekstramaterialer

Drivhuseffekt

Menneskelig aktivitet øger drivhuseffekten og fører til global opvarmning.

Klorofyl

Klorofyl er et lysfølsomt grønt pigment, der findes i planter; det absorberer lysenergi og spiller derfor en vital rolle i fotosyntese.

Oxygencyklus

Oxycyclusen beskriver iltbevægelsen inden for sine tre hovedreservoirer.

Enzymer

Enzymer er proteinmolekyler, der katalyserer biokemiske reaktioner. Deres aktivitet kan reguleres.

Luftforurening

Denne animation demonstrerer de vigtigste kilder til luftforurening: Landbrugs-, industri- og byluftforurening.

Transportprocesser

Denne animation forklarer aktive og passive transportprocesser, der forekommer gennem cellemembraner

ADP, ATP

ATP er den vigtigste energikilde til celler.

Afskovningen

Afskovning har en negativ indvirkning på miljøet.

Amoeba proteus

Udbredte heterotrofe encellulære organismer med konstant skiftende former

Bladets anatomi

Denne animation præsenterer de vigtigste typer af blade og forskellene mellem enkimbladede og tokimbladede blade.

Blomst

Animationer demonstrerer strukturen af ​​en typisk blomst.

Carboncyklus

Carbon er bundet i organiske stoffer under fotosyntese, mens det under vejrtrækning frigives i atmosfæren.

Frø og spiring

Dicotyledoner har to embryonale blade (cotyledoner), mens monototyledoner kun har et.

Niche

I økologi er niche en betegnelse, der beskriver en arts livsstil.

Overfladespænding

Overfladespænding er egenskab ved væske, der gør det muligt at opnå det mindste overfladeareal.

Oxygen (O2) (mellemniveau)

En farveløs, lugtfri gas, en vigtig bestanddel af atmosfæren, er uundværlig for at opretholde det jordiske liv.

Solen

Solens diameter er ca. 109 gange jordens. Det meste af dens masse består af hydrogen.

Vegetative planteorganer

Disse organer er afgørende for overlevelse og udvikling af planter.

Euglena viridis

Unicellulære eukaryoter, der lever i ferskvand, der er i stand til at indtage foder gennem fagosytose og fotosyntese.

Sammenligning af enkimbladede og tokimbladede planter

Planter kan deles i to grupper: Enkimbladede og tokimbladede.

Added to your cart.